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46 Aus der Forschung Holz ist ein nachwachsender Rohstoff mit zunehmender Bedeutung als Werkstoff und Energieträger. Bestandteil zahlreicher Verarbeitungsprozesse von Holz ist das Zerspanen mit Kreissägeblättern. Hierbei kommen verschiedene Zahngeometrien mit unterschiedlichen Spanräumen zum Einsatz. Bei der spanenden Bearbeitung entstehen je nach Anwendung, Werkzeugauslegung und Prozessparametern Partikel unterschiedlicher Größe bis zum feinen Holzstaub. Diese Späne und Stäube müssen mit Absauganlagen entfernt werden, die etwa doppelt so viel Energie verbrauchen wie der eigentliche Bearbeitungsprozess.   11.2017 Seitens der Verarbeiter und Kunden steigen die Ansprüche an die Bearbeitungsqualität, aber auch die Energieeffizienz. Die Holzindustrie hat längst erkannt, dass die werkzeug- und maschinenseitige Optimierung der Späne- und Stauberfassung ein hohes Potenzial bietet. Zudem schont die ganzheitliche Erfassung von Stäuben und Spänen Mensch, Anlage und Werkzeug. Zielsetzungen Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung und Validierung eines Verfahrens, das die Span- und Staubentstehung sowie die hochdynamischen Prozesse im, aber auch außerhalb des Spanraums und in der Schnittfuge optisch abbilden kann. Hierzu soll erstmalig die individuelle SpanSpänedynamik am Kreissägewerkzeug Bei der Bearbeitung von Holz mit Kreissägewerkzeugen entstehen Späne und Stäube, die energieaufwendig mit Absauganlagen entfernt werden müssen. In einem laufenden Forschungsprojekt des IFW (Institut für Werkzeugforschung und Werkstoffe) in Remscheid werden die Spanentstehung und -dynamik sowie deren Optimierung zur ganzheitlichen Spanerfassung untersucht. entstehung sichtbar gemacht werden. Mit der Kombination aus einer optischen Einheit, die ein drehendes Objekt optisch in Stillstand versetzt, und einer Hochgeschwindigkeitskamera werden die hochdynamischen Prozesse beim Trennvorgang am eingreifenden Zahn und im Spanraum erstmals abgebildet. Das durch die optische Einheit stillstehende Werkzeug soll es ermöglichen, den Spanraum und die Spanentstehung kontinuierlich in der gesamten Spanbogenlänge zu beobachten. Dagegen würde sich der Spanraum bei alleiniger Betrachtung mit einer Hochgeschwindigkeitskamera im Bildausschnitt bewegen und infolge der grundsätzlich begrenzten Kameraauflösung bei hohen Aufnahmegeschwindigkeiten aus dem Bild hinauslaufen. Die Messungen sollen die unterschiedlichen Spanentstehungsszenarien unter verschiedenen Prozessparametern beobachtbar machen und zeigen, welche Faktoren wie Zahngeometrie oder Spanraumgestaltung Einfluss auf die Spanentstehung und den Spanabflug sowie die Schnittfuge haben. Die Spanbildung ist eng mit den bruchmechanischen Eigenschaften und der Materialmatrix des Werkstoffs verknüpft. Die Anisotropie von Holz bedingt richtungsabhängige Trenn- beziehungsweise Spanentstehungseigenschaften. Weitere Einflussgrößen ergeben sich aus den kinematischen, kinetischen und geometrischen Verhältnissen. Die Erkenntnisse aus den Messungen sollen dazu beitragen, ein Systemverständnis aufzubauen und den Bearbeitungsprozess wissenschaftlich fundiert zu optimieren. Projektkonsortium Das Forschungsvorhaben des IFW-Remscheid wird projektbezogen begleitet und unterstützt von einem Industriearbeitskreis unter Beteiligung der Firmen Blecher KG, Ceratizit S. A., Grasche GmbH, Guhdo GmbH, Leitz GmbH & Co. KG, Leuco Ledermann GmbH & Co KG, MAK Bildtechnik GmbH, Michael Weinig AG und Wilhelm Altendorf GmbH & Co. KG. Das IGF-Vorhaben 19422 N der Forschungsvereinigung Forschungskuratorium Maschinenbau e. V. (FKM) wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert. u www.fgw.de p Links: rotierendes Werkzeug; rechts: Durch ein mitrotierendes Dove-Prisma wird das Werkzeug optisch in Stillstand versetzt (Bilder: FGW) q Entstehung der Späne im Spanraum und deren Dynamik


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